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河南機(jī)電高等??茖W(xué)校材料工程系模具專業(yè)03級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
彈簧夾彎曲模設(shè)計(jì)
第一章 沖壓件綜合分析
1.1 彎曲件工藝性分析
彎曲件的精度,由于零件圖上對(duì)這方面都沒(méi)有確定,這樣的制件可以設(shè)精度為IT14級(jí),這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求。
彎曲件的結(jié)構(gòu),彈簧鋼的最小彎曲半徑為1.3t=0.96mm,可以滿足彎曲的最小半徑的要求。工件形狀是完全對(duì)稱的,對(duì)于彎曲來(lái)說(shuō)是比較容易達(dá)到的,因?yàn)樽钚澢霃叫∮诟鱾€(gè)部分的尺寸圓角的尺寸,也容易彎曲得到。還有彈簧鋼的彎曲性能優(yōu)良。
綜上所述,此工件的彎曲工藝良好。
材料:彈簧鋼絲Φ0.6
圖.1.1工件圖
1.2彎曲件的毛胚尺寸計(jì)算
工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀,所以工件的尺寸需要具體的確定一下,以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的,所以以下的尺寸確定未免會(huì)有不合理的地方,還愿老師不要太在意尺寸,此尺寸的確定僅供設(shè)計(jì)所用,僅供參考。
我對(duì)尺寸的確定:由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑R1和R2可以先定下來(lái),首先,先設(shè)定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為0.4mm。接著,設(shè)這個(gè)中心距下面的水平面為1mm。然后,在確定上面的尺寸時(shí),我依據(jù)鋼絲直徑為Ф0.6mm,半徑為R1mm和R2mm的圓弧相切,還包括其它的一些尺寸和規(guī)定,如為了計(jì)算方便我把四個(gè)半徑為R1的圓角的中心放到了。如圖所示的位置,且讓內(nèi)表面的三個(gè)圓角位于一個(gè)豎直線上,最終確定的尺寸如下圖:尺寸確定。
工件長(zhǎng)度的確定,由工件圖的尺寸,可以得到坯料的直徑為Φ0.6mm,比較小,但是相對(duì)與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了,所以工件的長(zhǎng)度必須按照制件的中性層進(jìn)行計(jì)算,其具體的尺寸計(jì)算過(guò)程和毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算如下所示。
根據(jù)即得的設(shè)定計(jì)算各個(gè)部分的尺寸:各個(gè)圓心之間的距離如圖所示,現(xiàn)在我們來(lái)確定各個(gè)圓心的豎直的高度,下面所說(shuō)的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸。
圖3其它尺寸的確定
圖1.2各部分高度尺寸的確定
根據(jù)以上得到的鋼絲夾的各部分尺寸,可以確定鋼絲的總長(zhǎng)L。計(jì)算時(shí)要根據(jù)中性層進(jìn)行計(jì)算,以下所用的字母分別表示的圖5鋼絲夾的中性層的尺寸確定(根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度,利用等比定理可以算出中性層與圓心連線的交點(diǎn)的高度,再算出各個(gè)的圓心角,下面就是根據(jù)圓心角算各個(gè)部分的弧長(zhǎng))
=2.4+1.381+2.553+1.444+2.553+4.553+0.681+2.585
=33.424=34mm
1.3彎曲方案選擇
根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案:
第一:采用鋼絲直接送進(jìn),采用切斷彎曲復(fù)合模,在彎曲以前把鋼絲切斷。
第二:采用切斷-彎曲單工序模。
方案對(duì)比:方案一的設(shè)計(jì)可以減少一套模具,但同時(shí)增加了沖裁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),使模具的設(shè)計(jì)難度增加,成本的降低程度也不大。因?yàn)橹萍慕Y(jié)構(gòu)原因,在加工的過(guò)程中不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的卸料,在工作的過(guò)程勞動(dòng)的強(qiáng)度也不會(huì)降低,而且給送料帶來(lái)了很多的麻煩,所以加工的效率也不會(huì)增加。
方案二的設(shè)計(jì)雖然需要再增加一套模具,但是這一套模具的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單成本不會(huì)太高,甚至可以用其他的一些工具對(duì)鋼絲進(jìn)行切斷,不用模具,而且使模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化,加工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所降低。
綜合以上分析,采用第二種方案進(jìn)行彎曲。
第二章彎曲過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算
2.1彎曲力的計(jì)算
是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響,很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,所以我按照生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。具體如下:1彎曲力的計(jì)算
根據(jù)彎曲件的形狀選取“U”形件的彎曲力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,具體如下:
1、自由彎曲時(shí)的彎曲力
其中:F—沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力,N;
K—安全系數(shù),一般取K=1.3;
B—彎曲件的寬度,0.6mm;
t—彎曲材料的厚度0.6mm;
r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑,R2mm;
σb—材料的強(qiáng)度極限,1000MPa;
=0.7×1.3×0.6×0.6×1000/(2+0.6)
=126N
2.2 校正彎曲時(shí)的彎曲力
校正彎曲時(shí)的校正力比壓彎力大得多,且兩個(gè)力先后作用。所以,校正彎曲時(shí)一般只計(jì)算校正力。公式如下:
F校=Ap
式中:F?!U龔澢鷷r(shí)的彎曲力,N;
A—校正部分的垂直投影面積,6×0.6=3.6㎜2
p—單位面積上的校正力,120MPa;
F校=Ap=3.6×120=432N
2.3 頂件力的計(jì)算
FD=0.5×F=122×0.5=61N
第三章 壓力機(jī)的確定
3.1壓力機(jī)確定
自由彎曲時(shí),壓力機(jī)噸位F機(jī)為:F壓機(jī)=1.2×(F校+FD)=1.2×493=591N.2壓力機(jī)的選定
根據(jù)壓力的計(jì)算和壓力機(jī)的型號(hào),可選的壓力機(jī)為及可以滿足壓力的要求:J23—3.15具體的參數(shù)如下表:
表3.1 壓力機(jī)的參數(shù)表
J23—3.15壓力機(jī)參數(shù)表
公稱壓力
31.5KN
滑塊行程
25mm
滑塊行程次數(shù)
200次/min
最大閉合高度
120mm
最大閉合高度
120mm
封閉高度調(diào)節(jié)量
25mm
滑塊的中心線至
床身的距離
90mm
立柱距離:120mm
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度
25mm
墊板尺寸(厚度)
30mm
工作臺(tái)尺寸
前后
160mm
工作臺(tái)孔尺寸
前后
90mm
左右
250mm
左右×孔徑
120mm×110mm
模柄孔尺寸
25mm×40mm
最大傾斜角度
45°
3.2彎曲回彈
影響彎曲回彈的因素比較多,包括材料的力學(xué)性能、相對(duì)彎曲半徑、彎曲中心角的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀,由于彈簧鋼的彎曲性能比較好,而本制件的形狀和對(duì)于彎曲回彈的影響很不容易分析,在圓角R2向外回彈的同時(shí),圓角R1對(duì)它們的回彈作了相應(yīng)的減少,還有彎曲的方式,我采用了擺塊形式,校正彎曲對(duì)于制件的影響不容易分析,所以對(duì)回彈值的確定不可能做得十分準(zhǔn)確。
對(duì)于回彈角的計(jì)算十分的困難,因?yàn)橛绊懟貜椀囊蛩乇容^多,而且本制件的彎曲是比較復(fù)雜的,成型過(guò)程中的彎曲回彈分析不容易進(jìn)行,再一方面純理論的計(jì)算對(duì)實(shí)際的影響意義也不大,我計(jì)算的時(shí)候根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析,因?yàn)橹萍男螤罘治隹芍麄兊幕貜椏梢韵嗷サ窒?,雖然抵消的程度不可能完全,但是對(duì)制件的尺寸的影響不會(huì)太大,所以對(duì)于制件成型后的回彈對(duì)制件精度的影響在設(shè)計(jì)的過(guò)程中先不于考慮,對(duì)其合理性可以在試模時(shí)候加以修整,根據(jù)試模的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。
第四章 模具的總體設(shè)計(jì)
4..1模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2模具類型的選擇
有彎曲工藝分析可知,該制件的成型工藝過(guò)程可分為包括下料和彎曲兩道工序,下料工序的模具比較簡(jiǎn)單,或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況對(duì)已有的剪切模具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,下料工序的模具問(wèn)題很容易解決。所以,本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲這道工序進(jìn)行設(shè)計(jì),該模具的類型為彎曲模。
4.3定位方式的選擇
因?yàn)樵撝萍骚?.6彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成,彎成的零件形狀完全對(duì)稱,壓力的中心也在中心處,本方案采用的是單工序彎曲模,坯料的放入采用人工,所以該制件的定位采用的是兩邊的銷釘進(jìn)行長(zhǎng)度定位和溝槽進(jìn)行定位,每次加工時(shí)只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中,靠?jī)蛇叺匿N釘就可以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便,加工也十分的容易,對(duì)于這類模具非常的實(shí)用。
4.4頂件和出件方式的選擇
對(duì)頂件的設(shè)計(jì):制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知,有擺塊包著制件,上?;爻虝r(shí)兩擺塊要分開,這里我設(shè)計(jì)在擺塊的下面安裝一個(gè)頂銷,利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開。對(duì)出件方式的選擇:如果設(shè)計(jì)自動(dòng)的出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作成本高,不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于本套模具設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)出件,勞動(dòng)強(qiáng)度稍大,但節(jié)省了制造成本和模具的平時(shí)維修的工時(shí)和費(fèi)用。
4.5導(dǎo)向方式的選擇
因?yàn)楸咎啄>咚尚偷闹萍木鹊囊蟛桓?,設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套,其定位靠在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整來(lái)定位,保證制件的質(zhì)量。
第五章 主要零部件的設(shè)計(jì)
5.1凸凹模間隙
零件的設(shè)計(jì)說(shuō)先要計(jì)算彎曲模工作部分的尺寸,前面已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算。在進(jìn)行下一步計(jì)算以前,要先計(jì)算出凸凹的間隙。凸凹模的間隙對(duì)于V形彎曲模來(lái)說(shuō),凸凹模間的間隙是靠壓機(jī)的閉合高度來(lái)控制,設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮,對(duì)于U形件彎曲模,則應(yīng)選擇適合的間隙。本套模具也應(yīng)對(duì)間隙進(jìn)行設(shè)計(jì),間隙的大小直接決定了制件的精度。間隙過(guò)小,會(huì)使工件彎邊厚度變薄,降低凹模壽命,增大彎曲力,間隙越大,回彈就越大,制件的精度就越低,我采用以下的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算:
Z=tmax+Ct=t+Δ+Ct
式中:Z—彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙;
t—材料厚度的基本尺寸;
Δ—材料厚度的上偏差;
C—間隙系數(shù),查表可得0.05
Z=t+Δ+ct=0.6+Δ+0.05×0.6
=0.63mm
則凸凹模上的相應(yīng)尺寸都要相應(yīng)的增加或減少0.015mm。
模具的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì):對(duì)于上模直接設(shè)計(jì)成一塊,方便安裝。下模部分,成形擺塊,用銷釘固定在座架上,具體如下簡(jiǎn)圖:
5.2凸模的設(shè)計(jì)
由以上計(jì)算可知凸模的工作部分的尺寸,又有本套模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),本套模具要求的精度又不是太高,凸模的尺寸比較小,如果把凸模另外設(shè)計(jì)一塊的話,在模柄上的固定的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu),我把凸模和模柄加工到一起,根據(jù)所選壓力機(jī)的參數(shù),得到模柄孔的尺寸為25mm深度為40mm,對(duì)凸模上半部分的設(shè)計(jì)為直徑為25mm高度為30mm,在下面設(shè)置一個(gè)直徑為35mm的圓來(lái)使凸模固定在壓力機(jī)上,高度為10mm為如圖所示:。
圖6凸模尺寸
5.3座架的設(shè)計(jì)
由模具的設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)可知,成形擺塊要在座架中旋轉(zhuǎn),成形擺塊的內(nèi)形尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定,而外形尺寸要根據(jù)座架中的尺寸來(lái)定,所以我們首先要設(shè)計(jì)出座架,然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求,來(lái)確定成形擺塊中的與座架相配合的尺寸(設(shè)計(jì)的過(guò)程中我采用了縣設(shè)計(jì)座架后設(shè)計(jì)成形擺塊的方法,而事實(shí)上也可以先設(shè)計(jì)成形擺塊再設(shè)計(jì)座架的方法)。因?yàn)槠涑叽绲拇_定沒(méi)有什么依據(jù),我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設(shè)計(jì)的要求,來(lái)大致確定座架的外形尺寸,寬度根據(jù)凸模的尺寸來(lái)確定,通過(guò)頂件銷的圓孔的直徑為Ф10mm,長(zhǎng)度為80mm高度為38mm厚度為24mm,對(duì)于座架中的圓弧的尺寸要和成形擺塊的設(shè)計(jì)結(jié)合到一起來(lái)設(shè)計(jì),要求成形擺塊在座架中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分為兩個(gè)圓相切,經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸,兩圓弧的半徑分別為R5.5mm和R19mm,R5.5mm的圓弧與下平面相切,圓心距中心線的距離為12mm,R19mm的圓心距下平面為10mm,距中心線的距離為0.mm,其它的尺寸具體如下圖:
圖7座架尺寸
5.4凹模的設(shè)計(jì)
由以上計(jì)算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示:
圖8成形擺塊成形面尺寸的確定
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的工作過(guò)程的要求,可以看出凹模的設(shè)計(jì)不僅要保持上面的尺寸,還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動(dòng),以Ф6mm的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),外形兩圓弧的尺寸分別為R5.5mm和R19mm,R5.5mm的圓心與座架重合,而R19mm的圓心就要計(jì)算了。保證零件可以拔出來(lái),同時(shí)成形擺塊要轉(zhuǎn)動(dòng),在下面還要留出一定的距離,保證制件拔出的時(shí)候,兩擺塊不相撞(在對(duì)此部分的設(shè)計(jì)時(shí),下面流出的距離應(yīng)避免相撞,也可以通過(guò)在下面作倒角來(lái)保證)。
現(xiàn)在我來(lái)計(jì)算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,根據(jù)圖上我們可以看出凹模只要能轉(zhuǎn)到c點(diǎn)的位置就可以將制件拔出,要保證當(dāng)擺塊轉(zhuǎn)到C點(diǎn)時(shí)下面的低點(diǎn)不能超過(guò)中心線。
要使擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度能使制件拔出,具體的計(jì)算方法為:
由以上的計(jì)算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為
兩成形擺塊要做成兩瓣的,他們之間的間隙為取2mm。我們現(xiàn)在來(lái)驗(yàn)證這個(gè)數(shù)值能不能滿足凹模不相撞的條件,就要滿足下圖10所示β角要大于11.6o。下面我們進(jìn)行驗(yàn)算:
>12o
可以滿足要求。即取兩瓣成形擺塊之間的距離為2mm。
圖10擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度
在彎曲的過(guò)程中,首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲,把彈簧鋼絲壓彎,然后繼續(xù)下降,由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面,這樣既可以使壓力機(jī)的力更好的用在彎曲件上,同時(shí)也防止了凸模的折斷,經(jīng)過(guò)計(jì)算將凸模部分和凹模接觸的部分進(jìn)行結(jié)合,并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸,具體的尺寸這里就不再敘述,最終確定的尺寸如下圖。
圖5.4成形擺塊的尺寸圖
5.5固定板的設(shè)計(jì)
固定座的作用是固定座架,他的尺寸設(shè)計(jì)要求與座架的尺寸相互配合,同時(shí)還要用它,通過(guò)成形擺塊上加工的孔和它上的孔來(lái)定位成形擺塊,為了便于裝模和維修,我在上方開了一個(gè)槽,槽深為25mm,固定成形擺塊的銷釘孔的距離為24mm,同時(shí)為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設(shè)置了六個(gè)螺釘和兩個(gè)銷釘。在中間設(shè)置了一個(gè)放置頂件的裝置,其直徑為15mm。具體尺寸為如下圖:
圖5.5座架尺寸
5.6 下模座的設(shè)計(jì)
模座的設(shè)計(jì)要求,除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問(wèn)題,我選擇的模座的厚度為35mm,長(zhǎng)為200mm,寬為110mm。在中間打一個(gè)深為20mm的孔直徑為Φ15mm。還包括螺釘和銷釘孔。
5.7 其它零部件的選擇
下面是對(duì)其它的次要零件的設(shè)計(jì),它們都為標(biāo)準(zhǔn)件,螺釘按M10×50 GB70-85選4個(gè),另外再選2個(gè)M10×40 GB70-85的螺釘。頂件裝置采用頂裝置, 10×16 GB2866.5—81(這個(gè)頂件裝置對(duì)于這套模具可能不太合適,如果由于過(guò)長(zhǎng)造成的問(wèn)題可以通過(guò)改變它的長(zhǎng)度或按照這個(gè)標(biāo)屯進(jìn)行加工即可)。彈簧選1.6×10×35 GB2089—80的。
第六章 模具的總裝圖及裝配調(diào)試
6.1模具的總裝圖
根據(jù)以上的設(shè)計(jì)可得如下圖所示的模具裝配圖:
圖6.1鋼絲夾擺動(dòng)彎曲模
1、凸模;2、擋銷;3、成形擺塊;4、座架;5、圓銷;6、固定座;7、頂銷;
8、彈簧;9、下模座;10、螺母;11、螺母;12、銷釘。
模具的工作過(guò)程:
本套模具用于鋼絲夾工件的彎曲。將所需長(zhǎng)度的鋼絲,放入座架3的槽中定位。上模下行時(shí)即凸模1下行,凸模先將毛坯壓成U形,上模至下極點(diǎn)時(shí),凸模1使成形擺塊2旋轉(zhuǎn)閉合,將鋼絲彎曲成形。
上?;厣螅尚螖[塊在頂銷6和彈簧7的作用下復(fù)位。工件留在凸模1上然后縱向取出。
6.2模具的安裝
上模是一個(gè)整體不用在裝配,下模的裝配及試沖如下:
1) 安裝下模部分
檢查下模各個(gè)零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好,再將固定板、座架放在下模座上,保證凸凹模的幾何中心重合,然后夾緊。
2) 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔
在下模座板上劃線,確定螺釘孔、銷釘孔的位置,將下模部分放在鉆床上,根據(jù)具體的要求將螺釘孔、銷釘孔加工出來(lái)。并用螺釘和銷釘將下模部分固定。然后,將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板,用圓銷將成形擺塊固定,最后,打入銷釘上上螺釘,完成下模的裝配。
3) 配裝凸、凹模部分即試沖
將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定,將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上,根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置,將樣件放夾在凸模上,壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來(lái)調(diào)整上下模的位置。然后,放上彈簧鋼絲進(jìn)行試沖。
根據(jù)試沖的情況,在對(duì)模具進(jìn)行修整,直到達(dá)到要求為止,將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫(kù)封存。
6.3模具的調(diào)試
制件彎曲過(guò)程中,由于材料回彈的影響,使彎曲制件在模具中形狀與取出后的形狀不一致,從而影響制件的形狀和尺寸要求。又因回彈的影響因素較多,很難用設(shè)計(jì)計(jì)算的方法進(jìn)行消除,所以,在模具制造時(shí),常用是墓室的回彈值修正凸模(或凹模),為了方便修正凸模和凹模,在試模合格后,才對(duì)凸凹模進(jìn)行熱處理。另外,制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后才能確定。所以,彎曲模試沖的目的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸。
由于以上因素,彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時(shí)常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表:
表6.3 彎曲模試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整方法
缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
彎曲件地面不平
1.卸料桿分布不均勻
2.壓料力不夠
1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個(gè)數(shù)
彎曲件形狀和尺寸不合格
沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格
1.修改凸模的角度和形狀
2.增加凹模的深度
3.減少凸凹模之間的間隙
4.彎曲前坯料退火
5.增加校正力
彎曲件產(chǎn)生裂紋
1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度極限
2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺
3.彎曲變形過(guò)大
4.彎曲線與板料的纖維方向平行
5.凸模圓角小
1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶?
2.減少?gòu)澢冃瘟亢髮⒂忻踢叿旁趶澢鷥?nèi)側(cè)
3.分次彎曲,首次彎曲用較大的彎曲半徑
4.更改落料排樣,使彎曲線與板料纖維方向成一定角度
5.加大凸模圓角
彎曲件表面擦傷或壁厚減薄
1.凸模圓角過(guò)大或表面粗慥
2.板料粘附在凹模內(nèi)
3.間隙小,擠壓變薄
4.壓料裝置亞料力過(guò)大
1.加大凸模圓角,降低表面粗燥度
2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理
3.增加間隙
4.減小壓料力
彎曲件出現(xiàn)撓曲度或扭轉(zhuǎn)
中性層內(nèi)外變化收縮,彎曲量不一樣
1.對(duì)彎曲件進(jìn)行再校正
2.材料彎曲前退火處理
3.改變?cè)O(shè)計(jì),將彈性變形設(shè)計(jì)在于撓曲度方向相反的方向上
第七章 工作零件的加工工藝
本套模具彎曲的零件采用的是彈簧鋼,彈簧鋼的彎曲性能比較優(yōu)良,又由于制件本身的要求精度又不高,所以對(duì)模具材料的要求不高,選擇一般的冷作模具鋼就能夠滿足加工零件的要求,完成對(duì)制件的加工,這里我采用Gr12鋼。
該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具,僅有彎曲的這一道工序。另外本套模具的組成也非常的簡(jiǎn)單,零件圖中沒(méi)有對(duì)零件的各個(gè)部分的公差做出明確的規(guī)定,我們這里取制件的公差等級(jí)為IT14,這樣基本上可以說(shuō)對(duì)模具的精度要求不高,屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸凹模的形狀可知,利用一般的加工方法難以完成,凹模的需要采用線切割進(jìn)行加工,對(duì)于凸模采用電火花加工而成,具體的加工方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡1,成形擺塊的加工采用線切割加工而成,具體方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡2。
表7.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡1
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱
凸模
零(部)件名稱
共(2)頁(yè)第(1)頁(yè)
材料牌號(hào)
Gr12
毛坯
種類
鍛件
毛坯外型尺寸
Ф50×100
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
下料
鋸床下料
金工
G7116
20
鍛造
鍛成圓形
金工
30
時(shí)效
對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火
熱
40
車削
粗車Ф25、Ф40的圓柱及端面
金工
C0618
三爪卡盤
50
車削
精車Ф25、Ф40的圓柱
金工
C0618
三爪卡盤
60
銑削
粗銑另一端的五個(gè)面
金工
X50A
專用銑夾具
70
磨削
磨基準(zhǔn)面
金工
M1040
專用磨夾具
80
電火花
加工凸模的工作部分
D7125
專用電火花加工夾具
90
淬火回火
對(duì)凸的要加工的部分進(jìn)行熱處理
熱
100
研磨
對(duì)凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修整
金工
110
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
表7.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡2
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
2
產(chǎn)品名稱
成形擺塊
零(部)件名稱
共(2)頁(yè)第(2)頁(yè)
材料牌號(hào)
Gr12
毛坯
種類
鍛件
毛坯外型尺寸
30mm×40mm×25mm
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
下料
鋸床下料
金工
G7116
20
鍛造
鍛成六方
鍛
30
時(shí)效
對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火
熱
40
粗銑
粗銑六面
金工
X
50A
專用銑夾具
50
磨削
粗磨六面成直角
金工
M
1040
專用磨夾具
60
劃線
確定孔位,為下一步加工打好基準(zhǔn)沖眼兒
鉗工
70
鉆孔
根據(jù)沖眼兒鉆孔
金工
ZQ
4015
專用鉆夾具
80
精磨
精磨上下兩面,表面粗糟度值為Ra0.8
金工
M
1040
專用磨夾具
90
線切割
加工成形擺塊的工作部分
CKX-2A
專用線切割?yuàn)A具
100
研磨
對(duì)成形擺塊進(jìn)行進(jìn)一步的修整
金工
110
淬火回火
對(duì)成形擺塊進(jìn)行熱處理
熱
120
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲,使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲得所要求的尺寸。
由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高,制造時(shí)凸、凹模工作表面的曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來(lái)控制,樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。裝配時(shí)可按照沖裁模的裝配方法,借助樣件或樣板調(diào)整間隙。
為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命,彎曲模凸、凹模的表面粗慥度要求較低,一般為Ra<0.4m。
結(jié) 論
本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的,它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再?gòu)?fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí),對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課:如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解,使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題,如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料,保證工件的經(jīng)濟(jì)性,加工工藝的合理性。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢,我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。
通過(guò)對(duì)鋼絲夾擺塊彎曲模的設(shè)計(jì),使我對(duì)彎曲模有了深刻的認(rèn)識(shí),特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜,多采用線切割進(jìn)行加工,彎曲回彈的影響因素多,不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來(lái),多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題,雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ,但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意,如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩擺塊之間的距離的調(diào)整,都可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整,使生產(chǎn)效率提高。因?yàn)楣ぜ男螤畈灰?guī)則對(duì)壓力的計(jì)算不容易用公式直接計(jì)算,卸件可以采用彈簧彈出制件,兩擺塊之間的距離可以將下面作一個(gè)倒角,可以減少兩擺塊之間的距離。
由于能力有限,設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處,懇請(qǐng)老師給予指正。
致 謝
感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年學(xué)到了更多知識(shí),在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。對(duì)你們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)和生活中提供的幫助,值此畢業(yè)之際表示深深的謝意。
畢業(yè)之后,我一定會(huì)努力工作的,不辜負(fù)各位老師對(duì)我們的深切期望,在這里也說(shuō)一聲:老師你辛苦了。
祝各位老師,工作愉快,萬(wàn)事如意!
參考文獻(xiàn)
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